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你知道如何抑制金属锂枝晶生长吗
编辑:上海荣建化工科技有限公司   时间:2019-07-17

  锂金属电池是指使用金属锂作为负极的电池,与其相搭配的正极资料可以是氧气、单质硫、金属氧化物等物质,其很有可能成为下一代储能电池。锂金属负极以其极高的理论容量和最负的电势受到研究人员的极大关注,可是,在锂离子重复堆积和析出进程中,金属锂负极外表简单成长出锂枝晶,不只大大降低了电池的使用率,同时还有可能导致电池短路,造成安全隐患。怎么可以按捺金属锂枝晶成长?本文将对现有的办法进行总结。

  电解液修饰

  金属锂与大部分的电解液都不能安稳存在,在初始的钝化进程之后,电解液与金属锂的反响产物可以安稳地保护在负极外表而阻止进一步反响的发作。该办法不需要大幅度地更改电极和电池制作工艺,在经济上可行性较高。目前发现的有成膜添加剂、堆积添加剂、非原位固态电解质界面膜添加剂等。

  固态电解质

  固态电解质具有高锂离子电导率、高锂离子迁移数、优秀电化学及热安稳性、机械功能,因而成为当前的研究热点。选用固态电解质可以部分或许彻底处理液态电解质安稳性差和安全隐患这些难题。同时,固态电解质具有较高的机械模量,可以较好地起到按捺枝晶成长的作用。将液态电解液替换成固态电解质有望处理电池大规模应用时的安全危险问题。可是,其较低的离子导率限制其大规模应用。

  高盐浓度电解液

  高盐浓度电解液指盐浓度超越2M的电解液体系,可以视为液态电解液和固态电解质的中心过渡状况,它既具有液态电解液的高离子导率,又具有固态电解质的高安全性和枝晶按捺才能,同时其在提高电池的库仑功率和循环寿数方面体现了重要的优势。可是价格较为昂贵,随着锂电池的大规模使用,单位本钱可能会逐步降低。

  纳米化电解液

  纳米化电解液也体现出了准固态电解质的性质,体现了优异的按捺枝晶成长的作用,具有提高锂金属电池循环寿数的潜力。可是制备进程比较复杂,资料本钱较高。

  结构化负极

  当金属锂存在一个骨架时,其不只可以较好地按捺枝晶的成长,而且可以缓解在充放电进程中的体积膨胀问题。因而,经过金属锂中引入骨架,是完成金属锂的安全高效工作的新途径。近来,来自斯坦福大学的研究人员就经过将铜丝缠绕成弹簧,将橡胶注入到螺纹中,再电堆积锂金属的办法,制备出了具有安稳机械功能和电化学功能的可拉伸锂金属负极。

  锂金属作为高比能电池中心资料得到了业界的广泛关注,可是,要将其大规模应用到实践之中,还面临着许多的应战。咱们期望更多的研究成果可以问世,使得高能量密度的金属锂电池可以走向大规模商业化。


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